Архитектура ЭВС (8 часов)

1.1. Принципы построения вычислительных машин. Машина Фон Неймана. Гарвардская машина. Базовая структура вычислительной машины.

1.2. Вычислительная система. Состав вычислительной системы. Стратифицированное представление вычислительной системы.

1.3. Основные характеристики и области применения ЭВМ различных классов.

1.4. Структуры машинных команд. Основные стадии выполнения команды. Базовая система машинных операций. Адресация.

2. Функциональная и структурная организация процессора (8 часов)

2.1. Центральный процессор вычислительной машины, управляемый микропрограммой. Машины с сокращенным набором команд. Процессоры ПЭВМ.

2.2. Многопроцессорные системы. Сопроцессоры. Процессоры цифровой обработки сигналов. Транспьютеры. Матричные процессоры.

3. Организация ЭВМ (6 часов)

3.1. Иерархическая структура памяти. Основная память машины. Сверхоперативное запоминающее устройство. Внешняя память, расслоение памяти.

3.2. Ассоциативная память. Организация КЭШ-памяти. Структура, алгоритмы замены.

3.3. Страничная и сегментная структура памяти.

4. Организация обмена данными в ЭВМ (6 часов)

4.1. Программный обмен данными. Организация прерываний, прямой доступ к памяти.

4.2. Организация ввода-вывода. Сопроцессоры ввода – вывода. Периферийные устройства.

4.3. Архитектурные особенности организации ЭВМ различных классов.

5. Параллельные системы (6 часов)

5.1. Понятие о многомашиных и многопроцессорных вычислительных системах. Основные структуры.

5.2. Матричные и ассоциативные вычислительные системы.Конвейерные и потоковые вычислительные системы.

6. Сети ЭВМ (2 часа)

6.1. Информационно-вычислительные системы и сети.

Перечень лабораторных занятий (18 часов)

1. Структурная и логическая организация гарвардской машины Поста (П- машина). Элементная база операционного и управляющего автомата. (1 час)

2. Структурная и функциональная организация оперативного ЗУ. Порт ввода-вывода: структура и функции (2 часа)

3. Система команд П-машины, тест системы команд (задача анализа). Исследование логической организации машины при интерпретации команд (анализ теста). (2 часа)

4. Структурная и функциональная организация Базовой Учебной ЭВМ (БУ ЭВМ). Пример работы. Организация регистрового АЛУ. Местное управление: осведомительные и управляющие сигналы. (2 часа)

5. Подключение к базовой ЭВМ внешнего устройства (ВУ), образование ВК. Протокол обмена с периферией. Блок управления каналом. Обращение к ОЗУ и ВУ за вводом – выводом данных. Обмен данными ОЗУ – ВУ. (2 часа)

6. Системная организация управляющей ЭВМ. Микропрограммное управление межрегистровым обменом в РАЛУ. Операции обработки данных РАЛУ. (4 часа)

7. Микропрограммное управление процессом обращения к ВУ в циклах ВВОД и ВЫВОД. Протокол, интерфейс, логическая организация. (5 часов)